河南理工大学煤矿地质学实习报告.doc

煤矿地质学实习报告 煤 矿 地 质 学 实习报告 学院：能源学院 班级：采矿11-3 姓名：王武汉 学号：311102010321 指导老师：马老师目录前言3实习目的：3实习情况：3地层5一、太古界5二、元古界6三、古生界7寒武系7奥陶系8石炭系8二叠系9构造101、褶皱102、节理113、断层114、地堑13矿产14结束语16前言实习目的：经过一个学习的煤矿地质学的学习，我们对这门课程有了最基本的了解，但书本上的知识可能与实际情况有一定的差异，为了更好地认识地质学现象，加强对地质学的了解，学校在学期结束前给我们专业安排了3天的野外实习课程，这次实习使我们对地质学的了解更加深刻，为我们以后工作学习奠定了很好的基础。实习情况： 实习时间：2014年1月2日2014年1月4日。为了给实习提供方便，增加同学们的团队合作精神，更好地在野外实习，我们这次实习实行了小组制，并且设定小组组长，我们分组情况如下：组长：王武汉组员：申显会、宋远、寿永栋、孙耀宗、王武汉、吴彪、吴世权、杨盼盼在这次实习中，我们不仅学到了很多地质知识，而且在实习的过程中我们互相帮助，增进了同学们之间的感情。实习路线：2014年1月2日：河南理工大学辉县市上八里镇薄壁镇鸭口村2014年1月3日：河南理工大学龙洞乡刘庄村刘庄村后沟2014年1月4日：河南理工大学沁阳市常平乡实习准备：实习之前老师交代了安全注意事项，并领取了相应实习必备工具（罗盘、锤子等），马老师对我们要求很严格，要求我们做好实习记录，这为我们的实习报告的书写提供了很方便的材料。实习大体内容：我们这次实习主要内容包括以下几个方面：1、 对地层的基本认识理解。2、 构造带的认识分析。3、 矿产情况的分析认知。 在这我就不详细介绍了，接下来我会在主要内容中，对这次实习的主要内容加以分析。地层本次实习看到的地层从老到新为：太古界的赞皇群二叠系的上统上石盒子组。下面我将分别描述一下各个时期的地层特点。 一、太古界辉县市上八里乡鸭口盘山公路沿途的岩层我们可以看到底层多为赞皇群。在马老师和郑老师的带领下，我们在沿途路边见到了黑云斜长片麻岩、花岗片麻岩、角闪片麻岩等。1、黑云斜长片麻岩主要特点（岩性）为：颜色：黑褐色及黄褐色；成分：斜长石（含量53%左右，灰白色，玻璃光泽）、黑云母（含量20%左右，片状）、石英（20%左右，有油脂光泽）。2、角闪斜长片麻岩主要特点（岩性）为：颜色：暗绿色和灰黑色；结构：粒状、纤维状变晶结构，片麻状构造；成分：斜长石（含量25%左右、灰白色有玻璃光泽）、角闪石（含量55%左右，呈柱状或粒状）、石英（8%左右油脂光泽）。3、花岗片麻岩的主要特点（岩性）为：成分（正长石、石英、黑云母）颜色（肉红色），粒状变晶结构，片麻状构造。在我们观察的过程中，还有很多混混合岩及变质岩。 混合岩：混合岩是变质岩和岩浆岩之间的过度岩类，是由混合岩化作用形成的岩类。 在盘山公路观察到的混合岩含有一定数量平行的浅色长石英质或花岗质脉状体的混合岩，多呈厚度不等的层状特征特征，围岩中大量的侵入体（脉状、条带状）与围岩组合在一起形成岩石，围岩称为基体，侵入岩称为脉体。变质岩是变质作用形成的岩石，在高温高压和矿物质的混合作用下由一种岩石自然变质成的另一种岩石。质变可能是重结晶、纹理改变或颜色改变。是组成地壳的主要岩石类型之一。先期形成的岩石在地壳中受高温、高压及外来物质深入的影响下，引起其化学成分和矿物成分、结构、构造的改变，而形成的新岩石，称为变质岩。二、元古界云梦山组主要在鸭口村盘山公路看到的，云梦山组特点是主要由紫红色、灰紫色不等粒石英砂岩夹页岩组成,底部为砾岩夹铁矿层。砂岩具交错层理和板状斜层理,层面可见波痕。底部以砾岩与下伏兵马沟组呈假整合接触(嵩山及王屋山地区),在大部分地区不整合于熊耳群或登封群之上;顶部以石英岩顶面为界。云梦山组分布于豫西及太行山地区，厚度变化较大(济源93293m,渑池826m，嵩山地区108m，舞阳西平一带225408m)。下图为我们在鸭口村后山取得的部分岩样。三、古生界经查阅资料可知，古生界距今约7.5亿年到2.3亿年前，主要包括：寒武系、奥陶系、志留系、二叠系、泥盆系和石炭系，我们实习的地点在焦作周边地区主要有：太古界变质岩系、下古生界寒武奥陶系、上古生界二叠系。寒武系1、下统 主要为灰黄色的钙质页岩，紫红色的钙质泥岩及薄层石灰岩。主要为粘土类矿物，有一定的方解石。由于页岩、泥质灰岩抗风化能力弱，容易风化破碎。地貌上常为低山丘陵。2、中统 主要为青灰色的石灰岩，呈厚层状，常有鲕状结构和豆粒结构，地形上构常为陡坎地形。3、上统 马老师和郑老师对白云岩和灰岩对我们做了详细的讲解白云质灰岩，风化面呈灰黑色或深灰色，新鲜面呈灰色，与石灰岩正好相反。厚层状，矿物成分有方解石和白云石，以方解石为主。灰岩主要成分：方解石、碳酸钙；白云岩的主要成分：碳酸钙、白云石。在野外判断时可以用：（1）稀盐酸来检验，反应剧烈的是石灰岩，反应缓慢的叫白云岩。（2）结构为隐晶质向显晶质过渡，典型的特征为风化面上有淋滤沟，又称披麻状结构或刀砍纹。撞击时冒白烟，且有臭味。奥陶系奥陶系中统马家沟组主要为青色、青灰色的石灰岩，以及方解石（主要矿物成分为碳酸钙）为主，质纯，性脆，呈厚层状。层面上能够看到白色的方解石脉的充填，其风化面上由于受到风化故颜色较浅，新鲜面的颜色较深。石炭系1、中统 本溪组 本溪组的岩性组成，主要是粘土岩、铁质岩、铝质岩、砂质岩。下部为紫红色的、褐红色的铁矿层，称为山西式铁矿，中部或中上部为灰色或青灰色的铝土质泥岩或铝土矿。2、上统 太原组 为灰黑色的中厚层状、厚层状的石灰岩，单层厚度比较薄（与奥陶纪石灰岩的相比较），有8层左右，从上到下依次为L1L8，石灰岩中含有黑色的燧石结核或燧石层，石灰岩中有化石（珊瑚化石、腕足类化石等），太原组中含有煤层，石灰岩常构成煤层顶板，其底板由深灰色的或黑色的薄层状泥岩组成。二叠系郑老师说二叠系包括山西组、下石盒子组、上石盒子组三个层次，其中砂锅窑砂岩是山西组、下石盒子组的分界线，田家沟砂岩是下石盒子组、上石盒子组的分界线。1、下统 山西组 山西组的岩层性质为灰色的砂质岩、泥质岩和深黑色、灰黑色的薄层泥岩，该组下部含主要煤层为二1煤，顶板为砂岩，其表面富含白云母，又称为大占砂岩，在焦作地区，大占砂岩不是很明显。在钻井勘探中，郑老师说遇到大占砂岩，就预示着将要接近煤层。2、下统 下石盒子组 其岩性特征为：主要由黄绿色、灰色砂岩及泥岩组成，偶夹紫红色团块状泥岩，局部含有鲕粒；中部为青灰色细长石英砂岩，含海绿石，其间夹青灰色铝质泥岩及黑色泥岩，上部由浅灰色泥岩、砂质泥岩和薄层状细砂岩及粉砂岩组成，底部为灰白色、浅灰色厚层状含砾风化面呈灰黄色的中粒砂岩，俗称“砂锅窑砂岩”，厚0.59.3m，平均6.0m,是本组与山西组分界的主要标志。3、上统 上石盒子组 其岩性特征为：主要由黄、黄绿色、浅灰色的砂岩及泥岩组成，该组遭受剥蚀严重，出露不全，与下伏石盒子组呈整合接触。，煤中混入物较多具有泥质夹岩，结构复杂，灰分产率高，一般大于30%35%。全硫含量高。本地区晚二叠世晚期孙家沟组不含煤，为一套由细砂岩、粉砂岩、砂质泥岩及泥岩组成的湖泊沉积。构造地质构造是指地壳中的岩层受地壳运动的作用发生变形或变位而遗留下来的形态。地质构造是影响煤矿生产的主要地质因素。断裂构造主要以高角度正断层为主，按走向主要发育有北东、近东西、北西向三组，尤以北东向最发育，见下图。由于断裂构造的切割，使整个矿区被划分为多个大小不等的块段，剖面上呈阶梯状或地堑、地垒。断裂构造的发育，不仅控制着煤层的分布与赋存特征，而且形成了矿区或井田的自然边界。1、褶皱 褶皱就是在地壳运动的影响下，岩层受水平方向挤压力的长期作用发生塑性变形，形成波状弯曲 。 我们在这几天的实习中见到了许多褶皱现象，比如在龙洞乡刘庄村后庄的高速公路旁边就见到了一个典型的褶皱。 2、节理 断裂两侧的岩层或岩体沿破裂面断开，但没有发生明显的相对位移的断裂构造。张节理指岩石受张应力作用产生的节理，它的张口开裂，节理面粗糙不平，延伸不远，当穿过砾岩时，常绕开砾石，张节理常发生于脆性岩石中，并多被石英、方解石等充填。剪节理指岩石受剪应力作用产生的节理，它的张口紧闭，节理面光滑平直，节理面延伸较远，常有两组相互交叉同时出现，组成X型共轭节理。 3、断层 断层是构造运动产生的地应力超过组成地壳岩石的强度极限时，岩石便发生断裂，断裂后的岩块（或岩层）若沿破裂面发生相对位移。它对矿产的开采及其水文地质、工程地质条件均有影响。在煤矿矿井地质工作中，对断层的研究是一项极为重要的工作内容。 本次实习见到的断层有上八里镇鸭口断层， ，断层的上盘为寒武系地层，岩石为石灰岩，下盘为震旦系地层，岩石为石英砂岩，该断层上盘下降，下盘上升，为正断层。由于断盘的岩性组成为石英砂岩，强度大，性脆，故断层面呈现出悬崖峭壁。如下图所示。4、地堑 地堑是由2条或2组走向大致平行的正断层或逆断层组合而成，两断层面之间的岩块相对下降，两侧岩块相对上升。 我们实习见到的地堑是沁阳地堑如下图所示由上示意图可见，本地区的含煤层为二叠纪上统的山西组煤层，但是由于岩层的断层结构，F1 断层为正断层，其下盘上升，其含煤层高出地表，被风化剥蚀掉，上盘下降，保留了含煤层系没有被剥蚀掉，F2 断层为正断层，其上盘下降，与F1断层的上盘形成了沁阳地堑，保留了含煤层系，下盘上升，使煤层高出地表面，被风化剥蚀；由此可知该地区的煤层范围小，F1和F2断层之间的沁阳地堑间的煤层沟通了奥陶系中统马家沟组O2m石灰岩强含水岩层，故该煤层的矿井涌水量比较大，开采条件差。 F3断层造成该地区煤层赋存条件差及煤炭质量不好的原因。 矿产实习中我们接触到的矿产资源比较多的地点在龙洞乡刘庄村后沟，那的岩石大多数是奥陶系的，在那我们看到的大多数为铁矿或铝土矿，矿产资源的形成包括以下几个阶段：中石炭时期大溶洞风化剥蚀灰岩中奥陶末期华北地区出海活泼金属元素转移华北下沉被海水淹没加里东运动铅土质、铁质泥岩不活泼金属元素铁铝等金属元素留下铁矿、铝土矿这就是矿产形成的大概过程。铁矿主要分布于焦作和沁阳，保有储量2726万吨，工业储量740.6万吨，以磁铁矿为主，含铁量32%；硫铁矿保有储量3475.5万吨，占全省储量的41%，品位一般在1620%左右,洗选性能良好，主要位于冯封矿区，矿体长3000米，宽300-600米。煤田东起修武，西至博爱，南接武陟，东西长65公里，南北宽20公里，保有储量32.4亿吨，为单一的优质无烟煤（发热量：5500-6700大卡/公斤，含硫量：0.5-0.8%，挥发分：89%，灰分：22-27%），是化工和钢铁工业的理想原料。（下图为龙洞乡刘庄村后沟铁矿石图片）结束语首先，本次实习要感谢各位指导老师（马老师、郑老师、吕老师），他们对我们要求非常严格，很负责任，尤其是马老师虽然发着高烧，但是仍然坚持带队，顶着冬日的寒风，走着山路为我们讲解各种地质现象，这也极大地促进了同学们实习的积极性，从而使本